空气的成分及探究知识点题库

下列实验需采用控制变量法的是（　　）

A . 伏安法测电阻 B . 测定空气中氧气的体积分数 C . 研究晶体的熔化特点 D . 研究温度和pH对酶活性的影响

空气中氧气含量测定的再认识．

（1）【实验回顾】如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置．
（1）写出红磷燃烧的化学方程式．
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内减小，烧杯中水倒吸到集气瓶．若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进人瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量．
【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大．
（2）【实验改进】
Ⅰ．根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置，再次测定空气中氧气含量．装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈．
Ⅱ．测得实验数据如表
测量项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL
80.0
54.5
126.0
（1）铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe（OH）₂]，写出该反应的化学方程式　．【交流表达】
（2）根据如表数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是（计算结果精确到0.1%）．
（3）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：
① ；
② ．

根据如图所示实验分析得出的结论中，不正确的是（　　）


A．甲烷燃烧生成二氧化碳和水	B．铁能在氧气中燃烧	C．白磷的着火点比红磷的低	D．氧气约占空气质量的 $\text{[math]}$

A . A B . B C . C D . D

现有两组实验小组的同学参与“测定空气中氧气的体积分数”实验．

（1）甲组同学采用课本实验装置（图2），他们先用图1的组合装置在空气中点燃红磷，然后慢慢地将燃烧匙从上到下插入广口瓶中，目的使上、下层空气中的氧气都能得到充分消耗，直到橡皮塞塞紧瓶口，红磷在瓶中继续燃烧直到熄灭，等广口瓶冷却后，打开止水夹．但这样测出的氧气的体积分数明显大于1/5．请分析原因
（2）该装置本身在设计上还存在一定的缺陷，也是造成实验误差的原因，请分析其中一种缺陷，说明这种缺陷造成误差的理由．
（3）乙组同学先查阅资料（如下表），然后对课本上的实验装置进行了图3所示的改进，右端玻璃管上端开口（其它仪器忽略）．
颜色、状态
熔点/℃
着火点/℃
密度/（g/cm³）
红磷
暗红色固体
590
240
2.34
白磷
白色或黄白色固体
44.1
40
1.82
①乙组同学红磷换成了白磷的优点是
②大家用改进的实验装置进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升了一段距离，此时他们应该怎样操作之后，才能读取左管页面的刻度．

空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（）

A . ②①③④ B . ①②③④ C . ④③①② D . ②①④③

根据如图所示实验，请回答相关问题：

（1）图A中若红磷用量不足，测得空气中氧气的体积分数将远 $\text{[math]}$ （填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）图B中实验运用了的研究方法，二氧化锰在反应前后化学性质和质量均不改变；
（3）图C中反应后天平示数减少，你认为该反应（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律；
（4）图D中铜片上的白磷燃烧了，热水里的白磷没有燃烧，说明燃烧条件之一是．
（5）图E中实验中生成物是（填化学式）．

下列有关资源能源的叙述中错误的是（）

A . 空气是一种宝贵的资源，其中含量最多的化合物是氮气 B . 水污染加剧了水资源的短缺 C . 在我国农村，利用沼气可部分解决生活燃料问题 D . 在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金

下列关于氧气的说法中，错误的是（）

A . 氧气约占空气体积的 $\text{[math]}$ B . 氧气可用于医疗急救 C . 燃料燃烧一般离不开氧 D . 氧气可用于食品保鲜

某科学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图Ⅰ)进行了大胆改进，设计图(Ⅱ)(选用容积为45毫升的18×180毫米的试管作反应容器)实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图Ⅰ、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：

　图Ⅰ　　　　　　　　　　　图Ⅱ

（1）图Ⅰ实验中红磷燃烧的实验现象是产生大量，等A瓶冷却后打开止水夹，现象为；
（2）图Ⅱ实验的操作步骤如下：
①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将少量红磷平装入试管中，将20毫升的注射器活塞置于10毫升刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是(填序号)；
（3）图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10毫升刻度处慢慢前移到约为毫升刻度处才停止；
（4）对照图Ⅱ实验，你认为图Ⅰ实验有何不足之处？(回答一点即可)。

如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置，主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装50mL的水，连接玻璃棒好装置，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。下列有关该实验的说法不正确的是（）

A . 该实验测得的结果误差较小 B . 实验后最终集气瓶中水的体积为70mL C . 必须要用弹簧夹夹紧橡皮管，否则空气会受热膨胀逸出 D . 整个实验在封闭的容器内进行，污染较小

某同学利用下图装置验证空气比氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。

他用激光笔点燃红磷。

【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余?

【猜想假设】猜想：①有氧气剩余；②无氧气剩余。

【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。

（1）【得出结论】分析图乙得出，猜想正确（填“①”或“②”）。
（2）【反思交流】根据本实验的结论，教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并说明理由。
（3）曲线DE段氧式浓度变化的主要原因是。
（4）查阅资料，验证空气中氧气体积分数，可利用铁的缓慢氧化，将空气中氧气浓度消耗至0.2%。如图丙将足量细铁丝置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，一段时间后你将看到的现象是。

如图A、B、C三个集气瓶中分别盛有氧气、空气、二氧化碳中的某一种气体，分别将集气瓶按照如图方式倒扣住点燃后的蜡烛和白磷。

其结果：

⑴A中的蜡烛会立即熄灭。

⑵B瓶中的蜡烛突然十分明亮，一段时间后，该蜡烛也渐渐熄灭，其熄灭的原因可能是。

A.氧气耗尽 B.温度降低

C.瓶内产生了二氧化碳 D.蜡烛着火点改变

⑶C瓶倒扣住足量的白磷后，再往烧杯中倒入80摄氏度的热水，出现的现象是。

在空气的组成成分中，可在食品包装时防腐保鲜，还是制造化肥、炸药的重要原料的是( )

A . 氮气 B . 氧气 C . 稀有气体 D . 二氧化碳

如图为空气中氧气含量测定的实验装置，通过足量的红磷在集气瓶中燃烧来达到实验目的，下列有关说法正确的是( )

A . 燃烧匙中的红磷可以换成铁丝 B . 燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C . 若燃烧匙中的红磷继续增多，水位上升将更多 D . 若燃烧匙中红磷不足，会使测量氧气含量偏少

小金对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进，如图甲。实验步骤如下：

⑴取足量铁粉、活性炭混合均匀制得脱氧剂，平铺在锥形瓶内拱形有孔塑料板上，迅速塞紧瓶塞，用记号笔标记瓶塞下端位置；

⑵在量筒中加入体积为V₁的红墨水，导管插入液面以下；

⑶一段时间后，待量筒液面不再下降时，此时量筒内红墨水的体积为V₂；

⑷实验结束后，将锥形瓶内注水至记号笔标记处，测得整瓶水的体积为V₃ ，计算空气中氧气的体积分数。

回答下列问题：

（1）检查图甲气密性的基本操作；
（2）该实验测得空气中的氧气含量为(用含V₁、V₂、V₃符号表示)；
（3）与课本中红磷燃烧进行此实验相比，本实验的主要优点是；
（4）小金通过该实验测得数据，比实际空气中氧气含量偏大，请推测可能的原因是。

下列图象能正确反映对应变化关系的是（）

A . 测定空气中氧气的含量

B . 实验室加热高锰酸钾制取氧气

C . 将水通电分解一段时间

D . 用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气

某实验小组进行了如图所示的实验。将过量红磷点燃后插入集气瓶中，塞紧橡皮塞，可以看到红磷燃烧产生大量白烟，待燃烧停止并冷却到室温后，打开止水夹，可观察到烧杯中的水进入集气瓶内，进入水的体积大约占原瓶内空气体积的。

（1）水自动进入集气瓶的原因是。
（2）如果进入集气瓶内水的体积明显小于瓶内空气体积的，其原因可能是__________。

A . 使用的红磷量不足 B . 没塞紧瓶塞 C . 没夹紧止水夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出 D . 插入燃烧匙速度太慢，塞紧瓶塞前，瓶内部分空气受热逸出
（3）若空气中氮气也能和红磷反应，能否用该方法来测定空气中氧气的含量？。

小明设计了“测定空气中氧气体积分数”的改进装置，如图所示。该装置气密性良好，燃烧匙内白磷足量；实验前往集气瓶内装少量水，塞紧瓶塞，先将装置放在阳光充足的环境下，再夹紧止水夹，利用放大镜使白磷燃烧。反应结束，待装置冷却后，打开止水夹，该小组同学发现烧杯中有部分水通过导管进入到集气瓶中。请你用所学知识解释烧杯中水能进入集气瓶的原因。

如图，某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量"的实验进行了改进。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V₁。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，如图甲。待火焰熄灭、装置冷却至室温后打开活塞，观察到集气瓶中的水位逐渐上升后停止，

如图乙，保持活塞处于打开状态，则：

（1）如图乙时，若广口瓶的底部A点和烧杯底部B点所受压强分别为P_A和P_B ，则P_AP_B (选填“>”、“=”或“<”)
（2）要准确测出空气中氧气体积分数，应往图乙的烧杯中注水至与集气瓶内液面相平，若测得此时集气瓶内的气体体积为V₂。则氧气体积占空气总体积的比例可用V₁、V₂表示为。

科学兴趣小组同学在月饼包装袋中发现了脱氧剂，于是对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进，利用食品脱氧剂中的铁粉与氧气缓慢氧化消耗氧气，如图甲。实验步骤如下：①检查装置气密性；②用排水法测出锥形瓶的体积V₁；③在量筒中加入V₂的红墨水，将导管的一端浸入量筒液面以下；④将食品脱氧剂平铺在拱型支架上，放入锥形瓶中，并迅速塞紧塞子，使瓶中导管末端伸入锥形瓶底部；⑤数小时后，待量筒液面不再下降，运用正确的方法，读出量筒读数为V₃；⑥计算空气中氧气的体积分数。

（1）步骤①中，检查装置气密性的具体方法是。
（2）该兴趣小组测得的空气中氧气体积分数可用题目中的字母表示为（拱型支架和导管体积忽略不计）。
（3）图乙为教材上“测量空气中氧气含量”的实验，该实验需要用到止水夹，而图甲实验一般不需要止水夹，其原因是。

测量项目	实验前	实验后
测量项目	烧杯中水的体积	烧杯中剩余水的体积	集气瓶（扣除内容物）和导管的容积
体积/mL	80.0	54.5	126.0

	颜色、状态	熔点/℃	着火点/℃	密度/（g/cm³）
红磷	暗红色固体	590	240	2.34
白磷	白色或黄白色固体	44.1	40	1.82

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